云南省高中物理 5.8 生活中的圆周运动学案 新人教版必修 2班级 姓名 学号 一、学习目标目标 1：通过火车转弯分析水平面上的匀速圆周运动。思考 1：火车转弯时如果仅靠外轨对火车轮缘的弹力力提供向心力，会带来什么问题？目标 2：通过汽车转弯现象分析水平面上的匀速圆周运动。思考 2：高速公路的转弯处，公路的外沿设计的比内沿略高，若汽车以设计速度转弯时，所需向心力由什么力提供？二、问题与例题问题 1：火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于 0，当火车在等高轨道处转弯时，我们说它做圆周运动，是什么力提供火车转弯时所需向心力呢？问题2:靠 外 轨 对 轮 缘 的水 平 弹 力提供火车转弯时所需的向心力，在实际中可取吗？为什么？【思考 1】假如你是一个工程师，为了减轻铁轨和车轮的受损程度，你能提出哪些可行的方案？【例题 1】 已知火车速度为 30m/s ，弯道的半径 r=900m，火车的质量为 8×105kg。（g 取10m/s2）（1）、转弯时所需要的向心力多大？（2）、若轨道不受轮缘的挤压，轨道与水平面的夹角 θ 是多大？（3）、若轨距为 d=1.4m，此时内外轨的高度差 h 是多少？ (θ 很小时，近似有 tan θ=sinθ)（4）、若火车速度为 40m/s，此时轮缘的受力情况如何？【拓展练习 1】水平转盘上放有质量为 m 的物快，当物块到转轴的距离为 r 时，若物块始终相对转盘静止，物块和转盘间最大静摩擦力是正压力的 倍，求转盘转动的最大角速度是多大？1【拓展练习 2】用长 L=0．5m 的细绳，一端拴一质量 m=1kg 的小球，另一端固定在离水平桌高h=O．3m 的 0 点上，使小球在光滑桌面上做匀速圆周运动。如果运动速率 v=1．2m／s，求此时绳对球的拉力与球对桌面的压力。为使小球不离开桌面做圆周运动，它的速率不能超过多大?问题 3：汽车转弯时，情况又如何？小结：在水平面内做圆周运动的物体，其受力和运动有什么特点?三、目标检测1 、 铁 路 在 弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为 θ，弯道处的圆弧半径为 R，若质量为 m 的火车转弯时速度小于，则( ) A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于 mg/cosθD．这时铁轨对火车的支持力大于 mg/cosθ2．汽车在半径为 r 的水平弯道上转弯，如果汽车与地面的滑动摩擦系数为 μ，那么使汽车发生侧滑的最小速率是( )A． B． C． D． 3、物体放在...
